本發(fā)明涉及粉末涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗菌型蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料及其制作方法。
背景技術(shù)：
隨著人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，溶劑型涂料逐漸受到限制，發(fā)展符合環(huán)保要求的涂料已是大勢(shì)所趨，水性化和無溶劑化涂料是今后涂料領(lǐng)域發(fā)展的方向。粉末涂料是一種新型的不含溶劑100%固體粉末狀涂料，具有高利用率、易涂裝、耐腐蝕、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代噴涂和防腐領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。
環(huán)氧樹脂粉末涂料是近年來發(fā)展起來的一種重要的新型涂料，以其較高的材料利用率、較強(qiáng)的附著力以及防腐性能一直在國(guó)內(nèi)涂料行業(yè)占有較重的地位。 近些年，納米材料的發(fā)展開辟了材料科學(xué)的新領(lǐng)域，納米粒子改性環(huán)氧防腐涂料也具有廣闊的發(fā)展前景。蒙脫土屬于層狀硅酸鹽，具有高度有序的晶格排列。利用具有層狀結(jié)構(gòu)的蒙脫土與環(huán)氧樹脂插層復(fù)合制備一種高性能環(huán)氧樹脂基粉末涂料的研究備受關(guān)注，環(huán)氧樹脂基粉末涂料傳統(tǒng)改性是將改性劑蒙脫土一次性加入到雙螺桿擠出階段，在高溫固化時(shí)，使片層剝離，此方法蒙脫土在環(huán)氧樹脂中插層及剝離不充分，影響粉末涂料的抗陰極剝離及耐水煮性能。
《蒙脫土插層聚合制備環(huán)氧樹脂及其粉末涂料性能的研究》利用低分子量環(huán)氧樹脂（E-51）插入層狀有機(jī)蒙脫土（OMMT），通過插層聚合與雙酚 A 和第三組分2,6- 二叔丁基對(duì)甲基苯酚（BHT）反應(yīng)，得到一種新型粉末涂料用環(huán)氧樹脂。X 射線衍射測(cè)試表明，層狀納米蒙脫土片層被剝離完全，均勻分散在樹脂基體中?？刂泼擅撏良尤肟偭颗c兩次加入比例，可以明顯改善該涂料的抗陰極剝離及耐水煮性能。
然而，蒙脫土屬于無機(jī)礦物，通過分兩次加入蒙脫土，使蒙脫土在環(huán)氧樹脂制備階段被充分插層及剝離，但兩者相容性差，勢(shì)必影響涂膜的流平性，同時(shí)，文中改性方法單一，制得的粉末涂料僅在抗陰極剝離及耐水煮性能上有所改善，而其抗壓強(qiáng)度、耐刮性、防腐性等方面未得到改進(jìn)，因此，需要對(duì)現(xiàn)有工藝和配方加以改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種抗菌型蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料及其制作方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種抗菌型蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料，由下列重量份的原料制成：環(huán)氧樹脂62-65、蒙脫土2.9-3.4、十六烷基三甲基氯化銨1.2-1.5、大豆分離蛋白5-7、硅溶膠3-5、硫酸鋁0.5-0.7、硅藻土18-20、薄荷素油6-8、丙烯酸酯10-12、泰來藻17-19、乙烯基三甲氧基硅烷2.6-2.9、固化劑4-6、顏料8-9。
所述的一種抗菌型蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料的制作方法，包括以下步驟：
（1）將蒙脫土放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-8%的硫酸鋁溶液中在50℃-90℃下攪拌3-5小時(shí)，過濾，洗滌至中性，烘干，分散在乙醇-去離子水溶液中，加入十六烷基三甲基氯化銨在60℃水浴中攪拌2-4小時(shí)，超聲分散20-30分鐘，抽濾，洗滌，真空干燥至恒重，研磨，過篩得改性納米蒙脫土；
（2）將泰來藻烘干、粉碎研磨過200目篩，加入丙烯酸酯、硅藻土攪拌混勻靜置12-14小時(shí)，造粒，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于800-1000℃燒結(jié)20-30分鐘，加入乙烯基三甲氧基硅烷、硅溶膠研磨20-30分鐘得復(fù)合改性填料；
（3）將有機(jī)硅環(huán)氧樹脂、薄荷素油攪拌混勻，加入一半質(zhì)量的改性納米蒙脫土，于130-150℃下加熱反應(yīng)2-3小時(shí)后取出，得改性環(huán)氧樹脂；
（4）將步驟（3）制得的改性環(huán)氧樹脂、步驟（2）物料、剩余的另一半質(zhì)量的改性納米蒙脫土及其他剩余成分投入高混機(jī)中攪拌混勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，冷卻磨粉，過250-300目篩，出料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明將蒙脫土用硫酸鋁溶液酸化處理再進(jìn)行有機(jī)改性，削弱了蒙脫土層間的結(jié)合力，使層間晶格裂開，改變了表面的高極性，使層間由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H油性，降低其表面能，同時(shí)使層間距擴(kuò)大，比表面積和吸附能力顯著增加，最后將其分兩次加入，使蒙脫土在環(huán)氧樹脂改性階段被充分插層及剝離，剝離的片層與環(huán)氧樹脂形成化學(xué)鍵而穩(wěn)定地分散于樹脂體系中，使改性環(huán)氧樹脂具有優(yōu)越的高溫穩(wěn)定性、熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性和抗老化性，提高了涂層的耐水煮性與抗陰極剝離性能，同時(shí)本發(fā)明還配伍復(fù)合改性填料及其他有效助劑，制得的粉末涂料具有附著力強(qiáng)、柔韌性佳、沖擊強(qiáng)度大、光滑度好、硬度高、抗菌防霉等特性。
具體實(shí)施方式
一種抗菌型蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料，由下列重量份的原料制成：環(huán)氧樹脂62、蒙脫土2.9、十六烷基三甲基氯化銨1.2、大豆分離蛋白5、硅溶膠3、硫酸鋁0.5、硅藻土18、薄荷素油6、丙烯酸酯10、泰來藻17、乙烯基三甲氧基硅烷2.6、固化劑4、顏料8。
所述的一種抗菌型蒙脫土插層聚合改性環(huán)氧樹脂基粉末涂料的制作方法，包括以下步驟：
（1）將蒙脫土放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-8%的硫酸鋁溶液中在50℃-90℃下攪拌3-5小時(shí)，過濾，洗滌至中性，烘干，分散在乙醇-去離子水溶液中，加入十六烷基三甲基氯化銨在60℃水浴中攪拌2-4小時(shí)，超聲分散20-30分鐘，抽濾，洗滌，真空干燥至恒重，研磨，過篩得改性納米蒙脫土；
（2）將泰來藻烘干、粉碎研磨過200目篩，加入丙烯酸酯、硅藻土攪拌混勻靜置12-14小時(shí)，造粒，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下于800-1000℃燒結(jié)20-30分鐘，加入乙烯基三甲氧基硅烷、硅溶膠研磨20-30分鐘得復(fù)合改性填料；
（3）將有機(jī)硅環(huán)氧樹脂、薄荷素油攪拌混勻，加入一半質(zhì)量的改性納米蒙脫土，于130-150℃下加熱反應(yīng)2-3小時(shí)后取出，得改性環(huán)氧樹脂；
（4）將步驟（3）制得的改性環(huán)氧樹脂、步驟（2）物料、剩余的另一半質(zhì)量的改性納米蒙脫土及其他剩余成分投入高混機(jī)中攪拌混勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，冷卻磨粉，過250-300目篩，出料。
利用本發(fā)明制得的粉末涂料的水煮性能及抗陰極剝離性均達(dá)到一級(jí)水平；抗沖擊能力為38.4kg?cm。